КОЕФИЦИЈЕНТ РАЗДВАЈАЊА: ДИСТРИБУЦИЈА, ДИСТРИБУЦИЈА, АПЛИКАЦИЈЕ - ХЕМИЈА - 2025

Партиција или партиција коефицијент се дефинише као однос концентрације хемијског врста или растворене супстанце између два медија у равнотежи. Овај медијум може бити гас као ваздух; течност као што су вода или уље; или сложена мешавина попут крви или другог ткива.

Коефицијент поделе крви / ваздуха важан је за објашњење размене гаса у плућима, између крви и атмосфере.

Дијаграм који објашњава коефицијент раздвајања за три раствора између две фазе. Извор: Пердула

Слика изнад на поједностављен и сјајан начин објашњава концепт. Свака слика представља аналит, који се распоређује и / или дистрибуира између две непомирљиве фазе: једна горња, а друга доња.

Зелени квадрати су претежно у горњој фази; док се црвени троуглови растварају више у доњој фази, а љубичасти кругови се одлучују на интерфејс.

Разуме се како к _Год разликује за сваки аналит. Ако је К _Год већи од 1, аналит ће дистрибуирати више ка горњој фази; ако је његова вредност близу 1, имаће тенденцију да се налази на интерфејсу; или ако је напротив К _Д мањи од 1, биће углавном у доњој фази.

Један од облика коефицијента раздвајања је онај који постоји између две непомирљиве течности у равнотежи; као и н-октански систем и вода. Овај систем је коришћен за утврђивање важног својства једињења: његовог хидрофобног или хидрофилног карактера.

Вредност коефицијента партиције (П) или коефицијента раздвајања (К) служи да укаже на хидрофобност лека. Тако се може користити за предвиђање његове цревне апсорпције, дистрибуције, метаболизма и процеса излучивања.

Коефицијент раздвајања

Дефиниција

Коефицијент раздвајања (К) неке материје, који се назива и коефицијент раздвајања (П), квоцијент је дељења концентрација неке супстанце на две фазе; сачињена од мешавине два растварача која се не мешају јер имају различиту густину и природу.

Вредност коефицијента раздвајања (К) или партиције (П) повезана је са разликом растворљивости материје у непомирљивим течностима које су део смеше.

К или П = ₁ / ₂

₁ је концентрација супстанце у течности 1. А ₂ је концентрација исте материје у течности 2.

Тумачење

Ако К или П има вредност једнаку 3, то значи да је твар 3 пута концентрованија у течности 1, него у течности 2. Али истовремено то указује и да је супстанца растворљива у течности 1.

Ако је вредност К или П 0,3, супстанца има већу концентрацију у течности 2; и због тога је растворљивост већа у течности 2, него у течности 1.

Коефицијент раздвајања октанол / вода

У неким областима истраживања као што су органска хемија и фармацеутски производи, мешавина течности се састоји од воде и неполарне течности, попут н-октанола или 1-октанола, због чега се често назива коефицијент раздвајања октанола. / вода представљена Пов.

Тхе н-октанол има густину од 0,824 г / цм ³ ; док води, као што је познато, има густину од приближно константне 1 г / цм ³ . Једном када се две течности уравнотеже, н-октанол заузима горњи део мешавине течности која се не може мешати, а која се назива течност 1.

Хидрофобна супстанца имаће већу концентрацију у н-октанолу, након што се не помешају течности. Са друге стране, хидрофилна материја ће имати већу концентрацију у води.

Ограничења

Коефицијент раздвајања или расподјеле односи се на неионизиране твари. У случају када се коефицијент раздвајања мери у јонизирајућој супстанци, пХ треба подесити или се пуфер употребити у воденој фази да би се осигурало да је твар представљена као несклађена.

За одређивање коефицијента раздвајања не би се требало користити површински активне материје или површински активне материје, јер се те супстанце, због своје амфифилне природе, налазе на интерфејсу непомирљивих течности.

Коефицијент раздвајања н-октанол / вода обично се изражава у логаритамском облику; то јест, као лог П или лог К, због амплитуде вредности П и К.

Ако је лог П за неку супстанцу већи од 0, то показује да је супстанца хидрофобна. Супротно томе, ако је лог П мањи од 0 (то јест, негативан), то указује да је супстанца хидрофилна.

Коефицијент расподјеле (Д)

Коефицијент расподјеле (Д) је квоцијент између концентрације свих супстанци, јонизоване и нејонизоване, у течности 1 (н-октанол) и концентрације истих супстанци у течности 2 (вода).

Једном када се добије вредност коефицијента расподјеле (Д), може се изразити као логаритам Д због амплитуде вриједности Д.

Да би се добио коефицијент расподјеле (Д), водена фаза мора бити пуферирана; другим речима, при одређеном пХ, који мора бити назначен када се односи на вредност добијеног коефицијента расподеле.

Прикладно је извршити одређивање Д на пХ 7,4. Овај пХ одговара пХ крви и представља услове са којима ће се лекови или једињења сусрести у унутарћелијском окружењу и у ванћелијском окружењу.

За једињење које није јонизују, лог Д = лог П, без обзира на пХ који се користи.

Експериментално одређивање коефицијента партиције

Постоји неколико метода за мерење коефицијента партиције (П). Они укључују методу протресања боце и течну хроматографију високих перформанси. Обоје захтева претходно познавање растворљивости испитиване супстанце, и у н-октанолу и у води.

Метода мућкања

Узорак је растворен у н-октанолу засићеном водом, који ће бити подељен у посебни левак или декантиран са водом засићеном н-октанолом. Засићеност растварачем је неопходна да би се избегао пренос растварача током процеса поделе.

Левак за раздвајање подвргнут је механичком мешању одређено време. Потом је остављено да стоји дуже време да би се осигурало потпуно одвајање. Закључно, фазе су раздвојене декантацијом.

Затим се одређује концентрација узорка у сваком од растварача коришћењем спектрофотометријске методе; нпр. УВ-видљива или друга метода. Коначно, уз добијене податке, коефицијент партиције и лог П.

Предност ове методе је што је јефтина, поновљива и веома прецизна. Укратко, то је најпоузданија метода за одређивање дневника П.

Главни недостатак ове методе је да захтева много времена: више од 24 сата да се изврши равнотежа течности, мешање и одвајање фаза током процеса поделе. Поред тога, примењив је само на супстанце растворљиве у н-октанолу и води.

Метода течне хроматографије високих перформанси

Запис П се може добити корелирањем времена задржавања узорка са временом задржавања референтног једињења сличне хемијске структуре с познатом П вриједношћу.

То је метода у којој се вредност лог П добија у времену краћем од 20 минута. Даје лог п вриједности између 0 и 6, што одговара само хидрофобним супстанцама.

Недостатак је тај што се вредност П одређује линеарном регресијом, па се за референцу треба користити неколико једињења хемијске структуре сличне узорку и познате вредности лог П.

Апликације

Оптимизација деловања лекова

Ако се лек унесе, мора да доспе до лумена танког црева, где се већина материја апсорбује. Затим пролази кроз унутрашњост ћелија, растварајући се у липидном двослоју који је део мембране. Овом процесу погодује хидрофобна природа лека.

Лек мора проћи кроз цревне ћелије, прелазећи базалну мембрану да би стигао до крви и стигао до циљних рецептора за дејство лека. Неке фазе целокупног процеса погодују хидрофобној природи лека, а друге нису.

Мора се утврдити вредност коефицијента раздвајања која омогућава да сви процеси неопходни за деловање лека и добробит организма буду задовољавајући.

Употреба прекомерно хидрофобних лекова може бити токсична јер њихов метаболизам може произвести потенцијално штетне метаболите. С друге стране, тотално хидрофилни лекови имају потешкоће за цревну апсорпцију.

Агрохемикалије

На активност инсектицида и хербицида утиче њихова хидрофобна природа. Међутим, хидрофобност је повезана с дужим полуживотом. Стога је загађење на животну средину продужено и може да проузрокује еколошку штету.

Ефикасни хидрофобни производи треба да се производе са краћим полуживотом.

Брига о животној средини

Хидрофобна једињења имају тенденцију да буду загађивач животне средине, пошто се исушују кроз тло и могу да дођу до подземних и каснијих речних вода.

Познавајући коефицијент раздвајања једињења, могу се извршити промене у његовој хемијској структури које модификују његову хидрофобност да би смањиле његово загађење на животну средину.

Хидрогеологија користи коефицијент раздвајања октанол / вода (Ков) за контролу протока хидрофобних једињења, како у земљишту, тако и у подземним водама.

Референце

1. Баннан, ЦЦ, Цалабро, Г., Киу, ДИ, и Моблеи, ДЛ (2016). Израчунавање коефицијената раздвајања малих молекула у октанолу / води и циклохексану / води. Часопис за хемијску теорију и рачунање, 12 (8), 4015–4024. дои: 10.1021 / ацс.јцтц.6б00449
2. Википедиа. (2019). Коефицијент раздвајања. Опоравак од: ес.википедиа.орг
3. Национални универзитет Колумбије. (сф) Јединица 8: Експериментално одређивање коефицијента партиције барбитурата. . Опоравак од: ред.унал.еду.цо
4. Севиер. (2019). Коефицијент раздвајања. Сциенце Дирецт. Опоравак од: сциенцедирецт.цом
5. Сеебоо Хемнатх. (2019). Коефицијент партиције: дефиниција и израчунавање. Студи. Опоравак од: студи.цом